Установка титра раствора ЭДТА
Для приготовления стандартного (титрованного) раствора ЭДТА применяют двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, кристаллизующуюся с двумя молекулами воды; ее состав отвечает формуле Na2C10N14O8N2 2H2O.
Если двунатриевую соль, содержащую кристаллизационную воду, высушить при 120—140°С, то получается безводная соль, состав которой соответствует формуле Na2C10H14O8N2.
Обе соли могут служить исходными веществами для приготовления стандартного раствора ЭДТА.
Для приготовления 1 л 0,1 н. раствора ЭДТА надо взять:
M Na2C10H14O8N22H2O╱2 • 10 = 372,24╱ 2 • 10 = 18,61 г
M Na2C10H14O8N2 ╱2 • 10 = 336,21╱ 2 • 10 = 16,81 г
Для установки титра ЭДТА применяют х. ч. карбонат кальция, х. ч. ZnO или х. ч. металлический цинк, рассчитанную навеску которых растворяют в х. ч. хлористоводородной или серной кислоте, нейтрализуют едким натром или аммиаком, разбавляют аммиачным буферным раствором и титруют стандартным раствором ЭДТА в присутствии необходимого индикатора. Под „конец титруют медленно.
Титр раствора может быть установлен также по фиксаналу соли магния (в продаже имеются 0,01 и 0,05 н. растворы сульфата магния).
По результатам титрования рассчитывают Т, N и К раствора ЭДТА.
Определение содержания кальция
Методы количественного определения кальция. Существуют различные методы определения кальция.
Гравиметрические методы.
1. Осаждение в виде оксалата СаС2О4-Н2О и взвешивание в виде СаСО3 или СаО (см. «Гравиметрический анализ»).
|
|
2. Осаждение в виде сульфата CaSO4 из спиртового раствора.
3. Осаждение в виде пикролоната Ca(C10H7O5N4)28H2O.
Титриметрические методы.
1. Осаждение в виде оксалата кальция и последующее определение связанного с кальцием оксалат-иона методом перманганатометрии или цериметрии.
2. Осаждение в виде молибдата СаМоО4, восстановление молибдена и титрование его ванадатом аммония.
3. Комплексонометрический метод.
Гравиметрический метод определения кальция имеет весьма существенные недостатки.
1. Определение содержания кальция в различных технических объектах гравиметрическим методом представляет собой весьма длительную операцию.
2. Осаждение ионов кальция в виде СаС2О4 связано с большими трудностями, обусловливаемыми невозможностью достижения количественного выделения оксалата кальция;
3. Осадок оксалата кальция бывает часто загрязнен посторонними примесями, и его трудно выделить в химически чистом виде.
4. Получение весовой формы (СаО) связано с применением относительно высокой температуры, необходимой для термического разложения оксалата кальция.
5. Получаемая весовая форма (СаО) нестабильна и подвергается действию влаги и двуокиси углерода воздуха, вследствие чего ее масса меняется в зависимости от условий получения и хранения.
|
|
Поэтому в настоящее время гравиметрический метод определения кальция утратил прежнее свое значение и вытеснен более прогрессивными титриметрическими методами анализа.
Перманганатометрический метод определения кальция отличается рядом преимуществ по сравнению с гравиметрическим методом анализа. Одним из таких преимуществ является более быстрое завершение операции определения. Однако перманганатометрическому методу определения кальция, основанному на осаждении ионов кальция в виде оксалата и последующем титровании оксалат-ионов перманганатом, свойственны многие недостатки анализа, связанные с невозможностью полного количественного осаждения и отделения оксалата кальция.
Из титриметрических методов анализа наиболее точным и быстрым методом определения кальция, несомненно, является комплексонометрическое титрование ионов кальция ЭДТА.
Комплексонометрический метод определения кальция. Комплексо-нометрическое определение кальция, основано на прямом методе титрования его ионов стандартным раствором ЭДТА в присутствии мурексида или кислотного хром темно-синего. Индикатор образует с ионами кальция комплексное соединение красного цвета. При титровании раствора ЭДТА в точке эквивалентности красная окраска переходит в окраску, характерную для свободного индикатора.
|
|
В результате титрования солей кальция ЭДТА происходит образование комплекса CaY2 ‑ и кислоты:
Са2+ + H2Y2 ‑ ⇄CaY2 ‑ + 2Н+
Образующийся комплекс CaY2 ‑ относительно неустойчив:
[Ca2+][Y4 –]╱[CaY2 ‑] =310 ‑11
Образование свободной кислоты во время реакции или прибавление ее в титруемый раствор перед титрованием сдвигает указанное равновесие влево, т. е. в сторону разрушения комплекса.
ЭДТУ является четырехосновной кислотой, характеризуется следующими константами: pK 1 = 2; рК2 = 2,7; рК3 = 6,2; рК4 = 10,3и представляет собой относительно слабую кислоту, поэтому рН раствора ее комплекса с Са2+ не должен быть ниже 10,3. Если рН будет меньше, то Y4 ‑ с Н+ образует соответствующие гидроанионы: HY3 ‑, H2Y2 ‑, H3Y ‑ и кислоту H4Y. При этом комплекс CaY2 ‑ разрушается или не образуется совсем.
Таким образом, устойчивость внутрикомплексной соли, образуемой ионами кальция с ЭДТА, зависит от рН раствора. Для обеспечения оптимального течения реакции образования комплекса CaY2 ‑ титрование солей кальция раствором ЭДТА нужно проводить в сильнощелочной среде при рН > 12. В этом случае достигается полная нейтрализация образующейся в процессе титрования свободной кислоты и наблюдается максимальный скачок кривой титрования.
|
|
Р Са | 4 3 2 1 |
Объем ЭДТА , мл
Рис. 6.1 Кривые титрования ионов кальция комплексонометрическим методом при различных значения рН раствора:
1 – рН =6; 2 – рН = 8; 3 – рН = 10; 4 – рН = 12
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 53; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!